JP7181840B2

JP7181840B2 - Heat treatment equipment

Info

Publication number: JP7181840B2
Application number: JP2019110907A
Authority: JP
Inventors: 昭浩永石; 脩平岡村; 祥平横本
Original assignee: Dowa Thermotech Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Dowa Thermotech Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2039-06-14
Also published as: JP2020204056A

Description

本発明は、自動車部品やその他の機械部品等のワークを加熱処理する熱処理装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating workpieces such as automobile parts and other machine parts.

自動車部品やその他の機械部品等のワークの熱処理装置には、処理室内（炉内）に装入したワークを加熱するためのヒータが複数箇所に設けられており、処理室内全体が均一の温度になるように、各ヒータの動作が制御されている。従来の熱処理装置として、処理室内の温度分布を均一にするために、複数の各ヒータに対して、制御部の制御命令にしたがって出力（発熱量）が調節されるように構成されたものが知られている（例えば特許文献１）。 Heat treatment equipment for workpieces such as automobile parts and other machine parts is equipped with multiple heaters for heating workpieces charged into the processing chamber (inside the furnace) so that the entire processing chamber is kept at a uniform temperature. The operation of each heater is controlled so that As a conventional heat treatment apparatus, in order to make the temperature distribution in the treatment chamber uniform, one is known in which the output (calorific value) of each of a plurality of heaters is adjusted according to a control command from a control unit. (For example, Patent Document 1).

特開２００９－９１６３８号公報JP-A-2009-91638

処理室内の温度分布を均一化するためには、炉外の周囲温度の影響や、放熱部材とヒータとの距離により生じる温度のバラつきを改善するために、処理室内を、例えば、挿入扉側、中央側、奥側などの復数のゾーンに分けて、各ゾーンのヒータの出力を個別に制御できる熱処理装置が求められている。 In order to make the temperature distribution in the processing chamber uniform, the influence of the ambient temperature outside the furnace and the variation in temperature caused by the distance between the heat radiating member and the heater should be improved. There is a demand for a heat treatment apparatus that is divided into a plurality of zones such as the central side and the inner side, and that can individually control the output of the heater in each zone.

しかしながら、各ゾーン毎でヒータの出力を個別に制御しようとすると、各ゾーン間に電位差が生じてスパークが発生する恐れがある。スパークによりヒータ及び配線が焼損・断線すると、ヒータ出力を上げても炉内温度が上昇せず、温度制御が不能となったり、ヒータ出力を制御するサイリスタ等の制御部品が故障し、ヒータが制御不能となり、処理室内の温度が上昇しすぎるため、ヒータや熱処理装置の故障原因となるといった課題がある。スパークは、ヒータ間距離が狭くなる小型化の熱処理装置や、熱処理装置の生産効率向上のため、炉内の昇温時間を早めるためヒータ間の絶縁を取るために設けられていた保護管を取り外した素線ヒータを使用する熱処理装置で特に発生する確率が高くなる。 However, if the output of the heater is controlled individually for each zone, there is a risk that a potential difference will occur between the zones and spark will occur. If the heater and wiring are burnt or disconnected due to sparks, the temperature inside the furnace will not rise even if the heater output is increased, making temperature control impossible, or the control parts such as the thyristor that controls the heater output will malfunction and the heater will not control. Since the temperature inside the processing chamber rises excessively, there is a problem that the heater or the heat treatment apparatus may malfunction. Spark is a compact heat treatment equipment with a narrower distance between heaters, and to improve the production efficiency of heat treatment equipment, remove the protective tube that was provided to insulate between the heaters to speed up the heating time in the furnace. The probability of occurrence is particularly high in a heat treatment apparatus that uses a wire heater.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スパークの発生に起因するヒータの制御不能などの不具合を回避できる熱処理装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus capable of avoiding problems such as uncontrollable heaters caused by sparks.

本発明者らは、処理室内を複数のゾーンに分けて、各ゾーンのヒータの出力を制御できるように構成された熱処理装置において、次のような検討を行った。 The inventors of the present invention conducted the following investigations on a heat treatment apparatus configured so that the processing chamber is divided into a plurality of zones and the output of the heater in each zone can be controlled.

先ず、処理室１０内に形成された、扉側のゾーン１５、中側のゾーン１６、奥側のゾーン１７といった各ゾーン１５～１７のヒータ１１に給電する電源として三相３線式の変圧器２０を用いた熱処理装置１’について説明する。図１に示すように、三相３線式の変圧器２０のＵ相の電圧線２１ｕに単相サイリスタ２２を介して一部のヒータ１１が接続され、同様に、変圧器２０のＶ相の電圧線２１ｖに単相サイリスタ２２を介して一部のヒータ１１が接続され、変圧器２０のＷ相の電圧線２１ｗに単相サイリスタ２２を介して一部のヒータ１１が接続されている。そして、各電圧線２１ｕ、電圧線２１ｖ、電圧線２１ｗに設けられた単相サイリスタ２２を制御部２３で制御することにより、各電圧線２１ｕ、電圧線２１ｖ、電圧線２１ｗに接続されているヒータ１１による加熱をそれぞれ制御できるようになっている。 First, a three-phase three-wire transformer is used as a power source for supplying power to the heaters 11 of the zones 15 to 17 formed in the processing chamber 10, such as the zone 15 on the door side, the zone 16 on the middle side, and the zone 17 on the back side. A heat treatment apparatus 1' using 20 will be described. As shown in FIG. 1, a portion of the heater 11 is connected to a U-phase voltage line 21u of a three-phase three-wire transformer 20 via a single-phase thyristor 22. Some of the heaters 11 are connected to the voltage line 21v via the single-phase thyristor 22, and some of the heaters 11 are connected to the W-phase voltage line 21w of the transformer 20 via the single-phase thyristor 22. By controlling the single-phase thyristor 22 provided in each voltage line 21u, voltage line 21v, and voltage line 21w by the control unit 23, the heater connected to each voltage line 21u, voltage line 21v, and voltage line 21w 11 can be individually controlled.

図２に示すように、処理室１０内における扉側のゾーン１５には、Ｗ相の電圧線２１ｗに接続されているヒータ１１が配置され、中側のゾーン１６には、Ｖ相の電圧線２１ｖに接続されているヒータ１１が配置され、奥側のゾーン１７には、Ｕ相の電圧線２１ｕに接続されているヒータ１１が配置されている。これにより、各ゾーン１５～１７に配置されたヒータ１１による加熱がそれぞれ制御され、処理室１０内の温度分布が均一化させられている。 As shown in FIG. 2, the heater 11 connected to the W-phase voltage line 21w is disposed in the zone 15 on the door side in the processing chamber 10, and the heater 11 connected to the V-phase voltage line 21w is disposed in the middle zone 16. 21v is arranged, and the heater 11 connected to the U-phase voltage line 21u is arranged in the inner zone 17 . Heating by the heaters 11 arranged in the respective zones 15 to 17 is thereby controlled, and the temperature distribution in the processing chamber 10 is made uniform.

しかしながら、三相３線式の変圧器２０を電源とした場合、各ゾーン１５～１７毎でヒータの出力を個別に制御しようとすると、各ゾーン間２５に電位差が生じてしまう。例えば、扉側のゾーン１５のヒータ１１の出力を上げるために、Ｗ相の電圧線２１ｗから比較的高い電圧をヒータ１１に給電し、中側のゾーン１６のヒータ１１の出力を下げるために、Ｖ相の電圧線２１ｖから比較的低い電圧をヒータ１１に給電した場合、扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１との間（ゾーン間２５）で電位差が生ずる。同様に、中側のゾーン１６のヒータ１１と奥側のゾーン１７のヒータ１１との間（ゾーン間２５）でも電位差が生ずる場合がある。この電位差によりスパークが発生すると、ヒータが制御不能となったり、ヒータや熱処理装置全体の故障原因となってしまう。特に小型化の熱処理装置では、扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１との間、および、中側のゾーン１６のヒータ１１と奥側のゾーン１７のヒータ１１との間の距離が狭く、それらのゾーン間２５の位置においてスパークが発生しやすい。また、生産効率向上のため炉内の昇温時間を早めるため絶縁を取るために設けられていた保護管を取り外した素線ヒータを使用する熱処理装置で、特に熱処理装置内に煤が発生する真空浸炭熱処理装置でスパークが発生する確率が高くなる。 However, when the three-phase three-wire transformer 20 is used as the power source, if the output of the heater is individually controlled for each of the zones 15 to 17, a potential difference occurs between the zones 25. FIG. For example, in order to increase the output of the heater 11 in the zone 15 on the door side, a relatively high voltage is supplied to the heater 11 from the W-phase voltage line 21w, and in order to decrease the output of the heater 11 in the zone 16 on the middle side, When a relatively low voltage is supplied to the heater 11 from the V-phase voltage line 21v, a potential difference is generated between the heater 11 in the zone 15 on the door side and the heater 11 in the zone 16 on the middle side (between zones 25). Similarly, a potential difference may also occur between the heaters 11 in the zone 16 on the middle side and the heaters 11 in the zone 17 on the back side (between zones 25). If a spark is generated due to this potential difference, the heater becomes uncontrollable or causes failure of the heater and the heat treatment apparatus as a whole. Especially in a compact heat treatment apparatus, the heater 11 in the zone 15 on the door side and the heater 11 in the zone 16 in the middle side, and the heater 11 in the zone 16 in the middle side and the heater 11 in the zone 17 in the back side are separated. The distance between them is narrow, and sparks are likely to occur at locations 25 between those zones. In addition, in order to speed up the temperature rise time in the furnace to improve production efficiency, the heat treatment equipment uses a wire heater that removes the protective tube that was provided for insulation. The probability of generating sparks in the carburizing heat treatment equipment increases.

そこで本発明では、処理室内に設けられた複数のヒータに給電する電源として三相４線式の変圧器を用い、その解決を図った。 Therefore, in the present invention, a three-phase four-wire transformer is used as a power supply for supplying power to a plurality of heaters provided in the processing chamber to solve the problem.

すなわち本発明によれば、処理室内に装入したワークを加熱処理する熱処理装置であって、前記処理室内に装入されたワークを加熱するためのヒータが複数箇所に設けられ、前記複数のヒータには、三相４線式の変圧器のＵ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが含まれ、互いに隣接する位置関係にある前記Ｕ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと前記Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする、熱処理装置が提供される。この熱処理装置において、例えば、前記Ｕ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、前記Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、いずれも２本の直線部分の一端を接続部分で接続したＵ字型ヒータであり、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする。 That is, according to the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heat-treating a work loaded into a processing chamber, wherein heaters for heating the work loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations, and the plurality of heaters includes a heater connected to the U-phase voltage line and neutral line of a three-phase four-wire transformer, a heater connected to the V-phase voltage line and neutral line, and a W-phase voltage A heater connected to a line and a neutral line is included, and the heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line and the V-phase voltage line and the neutral line are adjacent to each other. The heat treatment apparatus is provided, wherein the heaters connected to are arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other. In this heat treatment apparatus, for example, the heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line each have two straight portions. is connected at one end with a connecting portion, and the sides connected to the neutral wire are arranged so as to be adjacent to each other.

別の観点による本発明によれば、処理室内に装入したワークを加熱処理する熱処理装置であって、前記処理室内に装入されたワークを加熱するためのヒータが複数箇所に設けられ、前記複数のヒータには、三相４線式の変圧器のＵ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが含まれ、互いに隣接する位置関係にある前記Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと前記Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする、熱処理装置が提供される。この熱処理装置において、例えば、前記Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、前記Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、いずれも２本の直線部分の一端を接続部分で接続したＵ字型ヒータであり、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heat-treating a work loaded into a processing chamber, wherein heaters for heating the work loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations, The plurality of heaters include a heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line of the three-phase four-wire transformer, a heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line, and W A heater connected to the phase voltage line and the neutral line is included, and the heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line and the W-phase voltage line and the neutral line are adjacent to each other. A heat treatment apparatus is provided, wherein the heaters connected to the neutral wire are arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other. In this heat treatment apparatus, for example, the heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line each have two straight portions. is connected at one end with a connecting portion, and the sides connected to the neutral wire are arranged so as to be adjacent to each other.

また、別の観点による本発明によれば、処理室内に装入したワークを加熱処理する熱処理装置であって、前記処理室内に装入されたワークを加熱するためのヒータが複数箇所に設けられ、前記複数のヒータには、三相４線式の変圧器のＵ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが含まれ、互いに隣接する位置関係にある前記Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと前記Ｕ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする、熱処理装置が提供される。この熱処理装置において、例えば、前記Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータと、前記Ｕ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータは、いずれも２本の直線部分の一端を接続部分で接続したＵ字型ヒータであり、前記中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されていることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heat-treating a work loaded into a processing chamber, wherein heaters for heating the work loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations. , the plurality of heaters include a heater connected to a U-phase voltage line and a neutral line of a three-phase four-wire transformer, and a heater connected to a V-phase voltage line and a neutral line. , a heater connected to a W-phase voltage line and a neutral line, wherein the heater and the U-phase voltage line are connected to the W-phase voltage line and the neutral line adjacent to each other. and a neutral wire, the heaters are arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other. In this heat treatment apparatus, for example, the heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line each have two straight portions. is connected at one end with a connecting portion, and the sides connected to the neutral wire are arranged so as to be adjacent to each other.

また、前記処理室内が、扉側、中側、奥側の３つのゾーンに分けられ、扉側、中側、奥側のゾーンのいずれかに前記Ｕ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが配置され、他の２つのゾーンのいずれかに前記Ｖ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが配置され、残りのゾーンに前記Ｗ相の電圧線と中性線とに接続されるヒータが配置されていても良い。また、本発明の熱処理装置は、例えば真空浸炭熱処理である。なお、本発明において、「熱処理」には、浸炭処理、窒化処理、真空浸炭処理、真空窒化処理、真空浸炭・窒化処理が含まれる。 The inside of the processing chamber is divided into three zones of the door side, middle side, and back side, and the U-phase voltage line and neutral line are connected to any one of the door side, middle side, and back side zones. A heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line is arranged in one of the other two zones, and a heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line is arranged in the remaining zone. A heater connected to and may be arranged. Also, the heat treatment apparatus of the present invention is, for example, a vacuum carburizing heat treatment. In the present invention, "heat treatment" includes carburizing, nitriding, vacuum carburizing, vacuum nitriding, and vacuum carburizing/nitriding.

本発明の熱処理装置にあっては、互いに隣接する位置にあるヒータ間において、中性線に接続される側が互いに隣接するように配置されている。このため、電圧線同士の間に介在している中性線によって両者間の電位差が低減され、ヒータ間でのスパークの発生に起因するヒータの制御不能などの不具合が回避される。 In the heat treatment apparatus of the present invention, the heaters adjacent to each other are arranged such that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other. Therefore, the neutral wire interposed between the voltage lines reduces the potential difference between the two, thereby avoiding problems such as uncontrollable heaters caused by sparks between the heaters.

電源として三相３線式の変圧器を用いた場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram when a three-phase three-wire transformer is used as a power supply; ゾーン間でスパークが発生する状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a state in which sparks are generated between zones; 本発明の実施の形態にかかる熱処理装置の説明図であり、処理室内における扉側のゾーン、中側のゾーン、奥側のゾーンのそれぞれに設けられたヒータの配置図である。1 is an explanatory diagram of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and is a layout diagram of heaters provided in a door-side zone, a middle-side zone, and a back-side zone in a processing chamber. FIG. 電源として三相４線式の変圧器を用いた場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram when a three-phase four-wire transformer is used as a power supply; ヒータとして、Ｗ字型ヒータを用いた本発明の実施の形態にかかる熱処理装置１の説明図である。1 is an explanatory diagram of a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention using a W-shaped heater as a heater; FIG. ヒータとして、Ｓ字型ヒータを用いた本発明の実施の形態にかかる熱処理装置１の説明図である。1 is an explanatory diagram of a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention using an S-shaped heater as a heater; FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

図３に示すように、熱処理装置１の処理室１０内には、仕切扉が開かれて、自動車部品やその他の機械部品等のワーク２が挿入される。処理室１０内にはワーク２を加熱するための電熱式のヒータ１１が複数箇所に設けられている。処理室１０内は、扉側のゾーン１５、中側のゾーン１６、奥側のゾーン１７といった３つのゾーン１５～１７に分けられており、それら各ゾーン１５～１７に複数のヒータ１１が分布して設けられている。 As shown in FIG. 3, a partition door is opened into the processing chamber 10 of the heat treatment apparatus 1, and a workpiece 2 such as an automobile part or other machine parts is inserted. A plurality of electric heaters 11 for heating the workpiece 2 are provided in the processing chamber 10 . The inside of the processing chamber 10 is divided into three zones 15 to 17, namely, a zone 15 on the door side, a zone 16 on the middle side, and a zone 17 on the back side, and a plurality of heaters 11 are distributed in each of these zones 15 to 17. are provided.

図４に示すように、この実施の形態に係る熱処理装置１では、三相４線式の変圧器３０を電源に用いている。そして、処理室１０内に配置された複数のヒータ１１の内、一部のヒータ１１には、三相４線式の変圧器３０のＵ相の電圧線３１ｕとＮ相の中性線３２が接続され、一部のヒータ１１には、三相４線式の変圧器３０のＶ相の電圧線３１ｖとＮ相の中性線３２が接続され、一部のヒータ１１には、三相４線式の変圧器３０のＷ相の電圧線３１ｗとＮ相の中性線３２が接続されている。すなわち、三相４線式の変圧器３０にスター結線で結線され、処理室１０内に配置された複数のヒータ１１には、三相４線式の変圧器３０のＵ相の電圧線３１ｕと中性線３２、Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２のいずれかから給電が行われるようになっている。 As shown in FIG. 4, the heat treatment apparatus 1 according to this embodiment uses a three-phase four-wire transformer 30 as a power supply. Among the plurality of heaters 11 arranged in the processing chamber 10, some of the heaters 11 are connected to the U-phase voltage line 31u and the N-phase neutral line 32 of the three-phase four-wire transformer 30. Some heaters 11 are connected to the V-phase voltage line 31v and the N-phase neutral wire 32 of a three-phase four-wire transformer 30, and some heaters 11 are connected to the three-phase 4 A W-phase voltage line 31w and an N-phase neutral line 32 of a wire transformer 30 are connected. That is, the three-phase four-wire transformer 30 is connected in a star connection, and the plurality of heaters 11 arranged in the processing chamber 10 are connected to the U-phase voltage line 31u of the three-phase four-wire transformer 30. Power is supplied from any one of the neutral wire 32 , the V-phase voltage wire 31 v and the neutral wire 32 , and the W-phase voltage wire 31 w and the neutral wire 32 .

Ｕ相の電圧線３１ｕ、Ｖ相の電圧線３１ｖ、および、Ｗ相の電圧線３１ｗには、２次側に設けられた単相サイリスタ３３がそれぞれ介在されている。これら各単相サイリスタ３３を制御部３４で個別に制御することにより、Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１、Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１の加熱能力を、それぞれ制御できるようになっている。処理室１０内の温度が、設定温度になるように、例えばＰＩＤ制御を行う制御部３４から出力した信号を各単相サイリスタ３３に入力し、各ゾーン１５～１７のヒータ１１への印加電圧を制御することで、ヒータ１１の加熱能力を、それぞれ制御できるようになっている。なお、Ｕ相の電圧線３１ｕ、Ｖ相の電圧線３１ｖ、および、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２は、回路として各ヒータ１１に接続されていればよく、それらの各線は、必ずしも処理室１０内に無くても良い。なお、各ゾーン１５～１７の各ヒータ１１への印加電圧は１０～２００Vに制御し、加熱能力は１ｋW～２０ｋWにすることが好ましい。 A single-phase thyristor 33 provided on the secondary side is interposed in each of the U-phase voltage line 31u, the V-phase voltage line 31v, and the W-phase voltage line 31w. By individually controlling these single-phase thyristors 33 with a control unit 34, the heater 11 connected to the U-phase voltage line 31u and the neutral line 32, and the V-phase voltage line 31v and the neutral line 32 are connected. The heating capacity of the heater 11 connected to the W-phase voltage line 31w and the heater 11 connected to the neutral line 32 can be controlled. A signal output from a control unit 34 that performs PID control, for example, is input to each single-phase thyristor 33 so that the temperature in the processing chamber 10 becomes the set temperature, and the voltage applied to the heater 11 of each zone 15 to 17 is increased. By controlling, the heating capacity of each heater 11 can be controlled. Note that the U-phase voltage line 31u, the V-phase voltage line 31v, and the W-phase voltage line 31w and the neutral line 32 may be connected to the heaters 11 as circuits. It does not have to be inside the processing chamber 10 . It is preferable that the voltage applied to each heater 11 of each zone 15-17 is controlled to 10-200 V and the heating capacity is 1 kW-20 kW.

この実施の形態では、図３に示すように、熱処理装置１の処理室１０内における扉側のゾーン１５には、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、中側のゾーン１６には、Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、奥側のゾーン１７には、Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置されている。これにより、各ゾーン１５～１７に配置されたヒータ１１による加熱がそれぞれ制御され、処理室１０内の温度分布が均一化させられている。また、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が、互いの境界３５ｖｗを挟んで隣接し合い、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いの境界３５ｕｖを挟んで隣接し合う位置関係となっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the heater 11 connected to the W-phase voltage line 31w and the neutral line 32 is arranged in the door-side zone 15 in the processing chamber 10 of the heat treatment apparatus 1. A heater 11 connected to a V-phase voltage line 31v and a neutral wire 32 is arranged in the middle zone 16, and a U-phase voltage wire 31u and a neutral wire are arranged in the inner zone 17. A heater 11 connected to 32 is arranged. Heating by the heaters 11 arranged in the respective zones 15 to 17 is thereby controlled, and the temperature distribution in the processing chamber 10 is made uniform. Further, the door-side zone 15 and the middle zone 16 are adjacent to each other with the boundary 35vw interposed therebetween, and the middle zone 16 and the inner zone 17 are adjacent to each other with the boundary 35uv in between. It has become.

この実施の形態では、処理室１０内に配置された複数のヒータ１１は、いずれもＵ字型ヒータである。すなわち、各ヒータ１１は、２本の直線部分１１ａの一端（図５において左端）を接続部分１１ｂで接続したＵ字型ヒータで構成されている。 In this embodiment, the plurality of heaters 11 arranged in the processing chamber 10 are all U-shaped heaters. That is, each heater 11 is a U-shaped heater in which one ends (left ends in FIG. 5) of two straight portions 11a are connected by a connecting portion 11b.

そして、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで配置された扉側のゾーン１５のヒータ１１（Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。また同様に、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いに隣接している位置においては、境界３５ｕｖを挟んで配置された中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、奥側のゾーン１７のヒータ１１（Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。なお、この実施の形態では、扉側のゾーン１５と奥側のゾーン１７との間に中側のゾーン１６があり、扉側のゾーン１５と奥側のゾーン１７は互いに離れた位置関係にある。このため、扉側のゾーン１５のヒータ１１と、奥側のゾーン１７のヒータ１１との間では、スパークは発生する心配がない。 At the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the heater 11 (the W-phase voltage line 31w and the neutral line) of the door-side zone 15 arranged across the boundary 35vw. 32) and the heater 11 in the middle zone 16 (the heater 11 connected to the V-phase voltage line 31v and the neutral line 32) are adjacent to each other. state. Similarly, at the position where the middle zone 16 and the far side zone 17 are adjacent to each other, the heater 11 (the V-phase voltage line 31v and the middle The heater 11 connected to the neutral wire 32) and the heater 11 in the inner zone 17 (the heater 11 connected to the U-phase voltage wire 31u and the neutral wire 32) are connected to each other. It is adjacent. In this embodiment, there is a middle zone 16 between the door-side zone 15 and the back-side zone 17, and the door-side zone 15 and the back-side zone 17 are separated from each other. . Therefore, there is no concern that sparks will occur between the heater 11 in the zone 15 on the door side and the heater 11 in the zone 17 on the inner side.

ここで、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで中側のゾーン１６のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある扉側のゾーン１５のヒータ１１（扉側のゾーン１５のヒータ１１の中で最も境界３５ｖｗに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗに近くなり、Ｗ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗから離れるように配置されている。また、境界３５ｖｗを挟んで扉側のゾーン１５のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある中側のゾーン１６のヒータ１１（中側のゾーン１６のヒータ１１の中で最も境界３５ｖｗに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗに近くなり、Ｖ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗから離れるように配置されている。これにより、境界３５ｖｗを挟んで互いに隣接する位置関係にある扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１においては、Ｗ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａと、Ｖ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａとの間に、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが介在するように配置されている。 Here, at the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the door-side zone 15 is positioned adjacent to the heater 11 of the middle-side zone 16 across the boundary 35vw. (heater 11 closest to boundary 35vw among heaters 11 in zone 15 on the door side), linear portion 11a on the side connected to neutral wire 32 becomes closer to boundary 35vw, W phase The straight portion 11a on the side connected to the voltage line 31w is arranged away from the boundary 35vw. In addition, the heater 11 in the middle zone 16 that is adjacent to the heater 11 in the zone 15 on the door side across the boundary 35vw (the heater 11 in the middle zone 16 is positioned closest to the boundary 35vw among the heaters 11 in the middle zone 16). A certain heater 11) is arranged such that the straight portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 is close to the boundary 35vw, and the straight portion 11a on the side connected to the V-phase voltage line 31w is away from the boundary 35vw. ing. As a result, in the heaters 11 in the zone 15 on the door side and the heaters 11 in the zone 16 on the middle side, which are adjacent to each other across the boundary 35vw, the linear portion 11a on the side connected to the W-phase voltage line 31w and the straight portion 11a connected to the V-phase voltage line 31w.

また同様に、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いに隣接している位置においては、境界３５ｕｖを挟んで奥側のゾーン１７のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある中側のゾーン１６のヒータ１１（中側のゾーン１６のヒータ１１の中で最も境界３５ｕｖに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｕｖに近くなり、Ｖ相の電圧線３１ｖに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｕｖから離れるように配置されている。また、境界３５ｕｖを挟んで中側のゾーン１６のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある奥側のゾーン１７のヒータ１１（奥側のゾーン１７のヒータ１１の中で最も境界３５ｕｖに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｕｖに近くなり、Ｕ相の電圧線３１ｕに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｕｖから離れるように配置されている。これにより、境界３５ｕｖを挟んで互いに隣接する位置関係にある中側のゾーン１６のヒータ１１と奥側のゾーン１７のヒータ１１は、Ｖ相の電圧線３１ｖに接続される側の直線部分１１ａと、Ｕ相の電圧線３１ｕに接続される側の直線部分１１ａとの間に、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが介在するように配置されている。 Similarly, at a position where the middle zone 16 and the far side zone 17 are adjacent to each other, the middle zone having a positional relationship adjacent to the heater 11 of the far side zone 17 across the boundary 35uv. 16 heaters 11 (the heaters 11 closest to the boundary 35uv among the heaters 11 in the middle zone 16) have the linear portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 closer to the boundary 35uv, and V The straight portion 11a on the side connected to the phase voltage line 31v is arranged away from the boundary 35uv. In addition, the heater 11 in the inner zone 17 adjacent to the heater 11 in the middle zone 16 across the boundary 35 uv (the heater 11 in the inner zone 17 is positioned closest to the boundary 35 uv among the heaters 11 in the inner zone 17). A certain heater 11) is arranged such that the straight portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 is close to the boundary 35uv, and the straight portion 11a on the side connected to the U-phase voltage line 31u is away from the boundary 35uv. ing. As a result, the heater 11 in the middle zone 16 and the heater 11 in the inner zone 17, which are adjacent to each other across the boundary 35uv, are connected to the straight portion 11a connected to the V-phase voltage line 31v. , and the straight portion 11a connected to the U-phase voltage line 31u.

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る熱処理装置１において、処理室１０内に自動車部品やその他の機械部品等のワーク２が装入される。そして、処理室１０内に配置された複数のヒータ１１には、電源である三相４線式の変圧器３０からそれぞれ給電が行われ、ワーク２が加熱される。その際、扉側のゾーン１５に配置されたヒータ１１、中側のゾーン１６に配置されたヒータ１１、および、奥側のゾーン１７に配置されたヒータ１１による加熱能力が制御部３４で個別に制御され、ワーク２に対する均一な加熱が行われる。なお、三相の電源ＵＶＷからそれぞれのゾーンに異なった電圧で供給されている。 In the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention configured as described above, the work 2 such as an automobile part or other machine part is loaded into the treatment chamber 10 . Power is supplied to the plurality of heaters 11 arranged in the processing chamber 10 from a three-phase four-wire transformer 30 as a power supply, and the work 2 is heated. At that time, the heating capacity of the heater 11 arranged in the zone 15 on the door side, the heater 11 arranged in the zone 16 on the middle side, and the heating capacity of the heater 11 arranged in the zone 17 on the back side is individually controlled by the control unit 34. Controlled and uniform heating of the workpiece 2 is performed. Different voltages are supplied to the respective zones from the three-phase power source UVW.

この実施の形態に係る熱処理装置１では、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで互いに隣接する位置関係にある扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１は、Ｗ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａと、Ｖ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａとの間に、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが介在するように配置されている。また、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いに隣接している位置においては、境界３５ｕｖを挟んで互いに隣接する位置関係にある中側のゾーン１６のヒータ１１と奥側のゾーン１７のヒータ１１は、Ｖ相の電圧線３１ｖに接続される側の直線部分１１ａと、Ｕ相の電圧線３１ｕに接続される側の直線部分１１ａとの間に、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが介在するように配置されている。 In the heat treatment apparatus 1 according to this embodiment, at the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the door-side zone 15 having a positional relationship adjacent to each other across the boundary 35vw. Between the straight portion 11a connected to the W-phase voltage line 31w and the straight portion 11a connected to the V-phase voltage line 31w, It is arranged so that the straight portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 intervenes. In addition, at the position where the middle zone 16 and the far side zone 17 are adjacent to each other, the heater 11 of the middle zone 16 and the far side zone 17 which are adjacent to each other across the boundary 35uv. The heater 11 has a side connected to the neutral wire 32 between the straight portion 11a connected to the V-phase voltage line 31v and the straight portion 11a connected to the U-phase voltage line 31u. are arranged so that the straight portion 11a of the is interposed therebetween.

そのため、各電圧線３１ｕ、３１ｖ、３１ｗと中性線３２との間では電位差があるが（三相の電源ＵＶＷからそれぞれのゾーンに異なった電圧で供給されているため）、各ゾーン１５～１７間での電位差が、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａの介在によって解消され、境界３５ｖｗおよび境界３５ｕｖでの隣接するヒータ１１間でのスパークの発生が低減される。その結果、ヒータの制御不能などの不具合が回避される。また、保護管を取り外した素線ヒータを使用する熱処理装置などでもスパークの発生が低減され、炉内の昇温時間を早めることができ、生産効率が向上する。ただし、例えば、扉側ゾーン１５と中側ゾーン１６に同電圧を供給した場合など、扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１との間で電位差が生じない場合は、電位差が生じる境界３５ｕｖを挟んで配置された中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、奥側のゾーン１７のヒータ１１（Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態することで、境界３５ｕｖでの隣接するヒータ１１間でのスパークの発生が低減され、その結果、ヒータの制御不能などの不具合が回避することができる。 Therefore, although there is a potential difference between each voltage line 31u, 31v, 31w and the neutral line 32 (because different voltages are supplied to each zone from the three-phase power source UVW), each zone 15-17 The potential difference therebetween is eliminated by the intervention of the straight portion 11a on the side connected to the neutral wire 32, reducing the occurrence of sparks between the adjacent heaters 11 at the boundaries 35vw and 35uv. As a result, problems such as uncontrollability of the heater are avoided. Also, even in a heat treatment apparatus using a wire heater from which a protective tube is removed, the occurrence of sparks is reduced, the temperature rise time in the furnace can be shortened, and the production efficiency is improved. However, for example, when the same voltage is supplied to the door side zone 15 and the middle side zone 16, if no potential difference occurs between the heater 11 in the door side zone 15 and the heater 11 in the middle side zone 16, Heater 11 in middle zone 16 (heater 11 connected to V-phase voltage line 31v and neutral line 32) arranged across boundary 35uv where potential difference occurs, and heater 11 in inner zone 17 Since the heaters 11 (the heaters 11 connected to the U-phase voltage line 31u and the neutral line 32) are adjacent to each other, sparks are not generated between the adjacent heaters 11 at the boundary 35uv. As a result, malfunctions such as uncontrollable heaters can be avoided.

加えて、三相４線式の変圧器３０を電源に用いたことにより、変圧器が１台で済み、変圧器の設置スペースを減少できるので、熱処理装置１の小型化に繋がるという副次的な効果もある。なお、Ｎ相の中性線３２は接地してもしなくてもどちらでもよいが、接地する方が好ましい。 In addition, by using the three-phase four-wire transformer 30 as the power supply, only one transformer is required, and the installation space for the transformer can be reduced. There is also an effect. The N-phase neutral line 32 may or may not be grounded, but grounding is preferable.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば、図３では、ヒータ１１としてＵ字型ヒータを例示したが、ヒータ１１はＵ字型に限らずＷ字型ヒータ、Ｓ字型ヒータでも良い。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are also within the technical scope of the present invention. be understood to belong to For example, in FIG. 3, a U-shaped heater is illustrated as the heater 11, but the heater 11 is not limited to a U-shaped heater, and may be a W-shaped heater or an S-shaped heater.

図５は、ヒータ１１として、Ｗ字型ヒータを用いた本発明の実施の形態にかかる熱処理装置１の説明図である。熱処理装置１の処理室１０内における扉側のゾーン１５には、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、中側のゾーン１６には、Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、奥側のゾーン１７には、Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置されている。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention using a W-shaped heater as the heater 11. As shown in FIG. A heater 11 connected to a W-phase voltage line 31w and a neutral wire 32 is disposed in a door-side zone 15 in a processing chamber 10 of the heat treatment apparatus 1, and a V-phase heater 16 is disposed in a middle zone 16. The heater 11 connected to the voltage line 31v and the neutral line 32 is arranged, and the heater 11 connected to the U-phase voltage line 31u and the neutral line 32 is arranged in the inner zone 17. .

そして、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで配置された扉側のゾーン１５のヒータ１１（Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。また同様に、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いに隣接している位置においては、境界３５ｕｖを挟んで配置された中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、奥側のゾーン１７のヒータ１１（Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。 At the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the heater 11 (the W-phase voltage line 31w and the neutral line) of the door-side zone 15 arranged across the boundary 35vw. 32) and the heater 11 in the middle zone 16 (the heater 11 connected to the V-phase voltage line 31v and the neutral line 32) are adjacent to each other. state. Similarly, at the position where the middle zone 16 and the far side zone 17 are adjacent to each other, the heater 11 (the V-phase voltage line 31v and the middle The heater 11 connected to the neutral wire 32) and the heater 11 in the far side zone 17 (the heater 11 connected to the U-phase voltage wire 31u and the neutral wire 32) are connected to each other. It is adjacent.

扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで中側のゾーン１６のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある扉側のゾーン１５のヒータ１１（扉側のゾーン１５のヒータ１１の中で最も境界３５ｖｗに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗに近くなり、Ｗ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗから離れるように配置されている。また、境界３５ｖｗを挟んで扉側のゾーン１５のヒータ１１と隣接し合う位置関係にある中側のゾーン１６のヒータ１１（中側のゾーン１６のヒータ１１の中で最も境界３５ｖｗに近い位置にあるヒータ１１）は、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗに近くなり、Ｖ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａが境界３５ｖｗから離れるように配置されている。これにより、境界３５ｖｗを挟んで互いに隣接する位置関係にある扉側のゾーン１５のヒータ１１と中側のゾーン１６のヒータ１１においては、Ｗ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａと、Ｖ相の電圧線３１ｗに接続される側の直線部分１１ａとの間に、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａが介在するように配置されている。 At the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the heater 11 of the door-side zone 15 is adjacent to the heater 11 of the middle-side zone 16 across the boundary 35vw. (The heater 11 closest to the boundary 35vw among the heaters 11 in the zone 15 on the door side) has the linear portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 close to the boundary 35vw, and the W-phase voltage line The straight portion 11a on the side connected to 31w is arranged away from the boundary 35vw. In addition, the heater 11 in the middle zone 16 that is adjacent to the heater 11 in the zone 15 on the door side across the boundary 35vw (the heater 11 in the middle zone 16 is positioned closest to the boundary 35vw among the heaters 11 in the middle zone 16). A certain heater 11) is arranged such that the straight portion 11a on the side connected to the neutral wire 32 is close to the boundary 35vw, and the straight portion 11a on the side connected to the V-phase voltage line 31w is away from the boundary 35vw. ing. As a result, in the heaters 11 in the zone 15 on the door side and the heaters 11 in the zone 16 on the middle side, which are adjacent to each other across the boundary 35vw, the linear portion 11a on the side connected to the W-phase voltage line 31w and the straight portion 11a connected to the V-phase voltage line 31w.

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る熱処理装置１においても同様に、各ゾーン１５～１７間での電位差が、中性線３２に接続される側の直線部分１１ａの介在によって解消され、境界３５ｖｗおよび境界３５ｕｖでの隣接するヒータ１１間でのスパークの発生が低減される。その結果、熱処理装置１の故障が回避される。 Similarly, in the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention configured as described above, the potential difference between the zones 15 to 17 is reduced by the straight portion 11a on the side connected to the neutral line 32. is eliminated, reducing the occurrence of sparks between adjacent heaters 11 at boundaries 35vw and 35uv. As a result, failure of the heat treatment apparatus 1 is avoided.

図６は、ヒータ１１として、Ｓ字型ヒータを用いた本発明の実施の形態にかかる熱処理装置１の説明図である。熱処理装置１の処理室１０内における扉側のゾーン１５には、Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、中側のゾーン１６には、Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置され、奥側のゾーン１７には、Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１が配置されている。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the present invention using an S-shaped heater as the heater 11. As shown in FIG. A heater 11 connected to a W-phase voltage line 31w and a neutral wire 32 is disposed in a door-side zone 15 in a processing chamber 10 of the heat treatment apparatus 1, and a V-phase heater 16 is disposed in a middle zone 16. The heater 11 connected to the voltage line 31v and the neutral line 32 is arranged, and the heater 11 connected to the U-phase voltage line 31u and the neutral line 32 is arranged in the inner zone 17. .

そして、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が互いに隣接している位置においては、境界３５ｖｗを挟んで配置された扉側のゾーン１５のヒータ１１（Ｗ相の電圧線３１ｗと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。また同様に、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いに隣接している位置においては、境界３５ｕｖを挟んで配置された中側のゾーン１６のヒータ１１（Ｖ相の電圧線３１ｖと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）と、奥側のゾーン１７のヒータ１１（Ｕ相の電圧線３１ｕと中性線３２に接続されているヒータ１１である。）とが互いに隣接した状態となっている。 At the position where the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other, the heater 11 (the W-phase voltage line 31w and the neutral line) of the door-side zone 15 arranged across the boundary 35vw. 32) and the heater 11 in the middle zone 16 (the heater 11 connected to the V-phase voltage line 31v and the neutral line 32) are adjacent to each other. state. Similarly, at the position where the middle zone 16 and the far side zone 17 are adjacent to each other, the heater 11 (the V-phase voltage line 31v and the middle The heater 11 connected to the neutral wire 32) and the heater 11 in the inner zone 17 (the heater 11 connected to the U-phase voltage wire 31u and the neutral wire 32) are connected to each other. It is adjacent.

このように、本発明では、ヒータ１１として、Ｕ字型に限らずＷ字型ヒータ、Ｓ字型ヒータも用いることができる。但し、Ｓ字型ヒータに比べて、Ｕ字型ヒータやＷ字型ヒータは、炉の片側に配線を集中させることができる点で有利である。 Thus, in the present invention, the heater 11 is not limited to a U-shaped heater, and a W-shaped heater and an S-shaped heater can also be used. However, compared with the S-shaped heater, the U-shaped heater and the W-shaped heater are advantageous in that the wiring can be concentrated on one side of the furnace.

また、以上に図示した実施の形態では、扉側のゾーン１５と中側のゾーン１６が、互いの境界３５ｖｗを挟んで隣接し合い、中側のゾーン１６と奥側のゾーン１７が互いの境界３５ｕｖを挟んで隣接し合う位置関係となっており、扉側のゾーン１５と奥側のゾーン１７は互いに離れた位置関係にある例を示したが、扉側のゾーン１５と奥側のゾーン１７が隣接し合う位置関係である場合にも、本発明は同様に適用でき、扉側のゾーン１５に配置されたヒータ１１と奥側のゾーン１７に配置されたヒータ１１との間でもスパークの発生を低減できる。 Further, in the embodiment illustrated above, the door-side zone 15 and the middle-side zone 16 are adjacent to each other across the boundary 35vw, and the middle-side zone 16 and the back-side zone 17 are bounded by each other. The zone 15 on the door side and the zone 17 on the back side have a positional relationship that is adjacent to each other across 35 uv, and an example in which the zone 15 on the door side and the zone 17 on the back side are in a positional relationship apart from each other has been shown, but the zone 15 on the door side and the zone 17 on the back side are adjacent to each other, the present invention can be applied in the same way, and sparks are generated between the heater 11 arranged in the zone 15 on the door side and the heater 11 arranged in the zone 17 on the back side. can be reduced.

図３，４に示すような、電源として三相４線式の変圧器を用いて扉側のゾーン、中側のゾーン、奥側のゾーンの保護管を取り外した電熱式の各素線ヒータに給電した本発明の実施例の熱処理装置では、稼働中にサイリスタ異常等は発生することなく、炉内温度を設定温度でキープできており、３ゾーンでの制御が可能であった。１５回以上設備を稼働したが、ヒータ間でのスパークの発生に起因するヒータの制御不能などの不具合の発生は見られず、スパーク対策の効果が確認された。 As shown in Figures 3 and 4, each electric element wire heater is equipped with a three-phase four-wire transformer as a power source and the protective tube for the door side zone, middle side zone, and inner side zone is removed. In the heat treatment apparatus according to the embodiment of the present invention to which power was supplied, thyristor failure or the like did not occur during operation, the furnace temperature could be kept at the set temperature, and control in three zones was possible. The equipment was operated more than 15 times, but no problems such as uncontrollable heaters due to sparks between heaters were observed, and the effectiveness of the spark countermeasures was confirmed.

これに対して、比較例では、電源として三相３線式の変圧器を用いて保護管を取り外した各素線ヒータをデルタ結線した熱処理装置とした。比較例では、スパークの発生によるサイリスタ異常が発生し、また、サイリスタ異常発生後、炉内温度が設定温度を超えて上昇した。以降、２度、熱処理装置を稼働したが、同様な異常が発生し、炉内温度が設定温度を超えて上昇し、最終的に過昇温でヒータが折損した。 On the other hand, in the comparative example, a three-phase three-wire type transformer was used as a power source, and each element wire heater with a protective tube removed was delta-connected in a heat treatment apparatus. In the comparative example, the thyristor malfunction occurred due to the generation of sparks, and after the thyristor malfunction occurred, the furnace temperature exceeded the set temperature. After that, the heat treatment apparatus was operated twice, but the same abnormality occurred, the temperature inside the furnace rose above the set temperature, and finally the heater broke due to the excessive temperature rise.

本発明は、ワークの熱処理を行う熱処理装置に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a heat treatment apparatus that heats a workpiece.

１１’ 熱処理装置
２ワーク
１０処理室
１１ヒータ
１１ａ直線部分
１１ｂ接続部分
１５扉側のゾーン
１６中側のゾーン
１７奥側のゾーン
２０三相３線式の変圧器
２１ｕＵ相の電圧線
２１ｖＶ相の電圧線
２１ｗＷ相の電圧線
２２単相サイリスタ
２３制御部
２５ゾーン間
３０三相４線式の変圧器
３１ｕＵ相の電圧線
３２Ｎ相の中性線
３１ｖＶ相の電圧線
３１ｗＷ相の電圧線
３３単相サイリスタ
３４制御部
３５ｖｗ扉側のゾーンと中側のゾーンの境界
３５ｕｖ中側のゾーンと奥側のゾーンの境界 REFERENCE SIGNS LIST 1 1' heat treatment apparatus 2 workpiece 10 treatment chamber 11 heater 11a straight portion 11b connection portion 15 door side zone 16 middle side zone 17 back side zone 20 three-phase three-wire transformer 21u U-phase voltage line 21v V Phase voltage line 21w W-phase voltage line 22 Single-phase thyristor 23 Control unit 25 Between zones 30 Three-phase four-wire transformer 31u U-phase voltage line 32 N-phase neutral line 31v V-phase voltage line 31w W Phase voltage line 33 Single-phase thyristor 34 Control unit 35vw Boundary between the door-side zone and the middle zone 35uv Boundary between the middle-side zone and the inner zone

Claims

A heat treatment apparatus for heat-treating a work inserted into a treatment chamber,
A plurality of heaters for heating the workpiece loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations,
The plurality of heaters include a heater connected to a U-phase voltage line and a neutral line of a three-phase four-wire transformer, a heater connected to a V-phase voltage line and a neutral line, and including a heater connected to the W-phase voltage wire and the neutral wire;
A heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line, and a heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line, which are adjacent to each other, are connected to the neutral line. A heat treatment apparatus, characterized in that the heat treatment apparatus is arranged such that the sides are adjacent to each other.

The heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line are both connected at one end of two linear portions at a connecting portion. It is a U-shaped heater or W-shaped heater, and is arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other,
The heat treatment apparatus according to claim 1.

A heat treatment apparatus for heat-treating a work inserted into a treatment chamber,
A plurality of heaters for heating the workpiece loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations,
The plurality of heaters include a heater connected to a U-phase voltage line and a neutral line of a three-phase four-wire transformer, a heater connected to a V-phase voltage line and a neutral line, and including a heater connected to the W-phase voltage wire and the neutral wire;
A heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line and a heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line, which are adjacent to each other, are connected to the neutral line. A heat treatment apparatus, characterized in that the heat treatment apparatus is arranged such that the sides are adjacent to each other.

The heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line are both connected at one end of two linear portions at a connecting portion. 4. The heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the heaters are U-shaped heaters or W-shaped heaters, and are arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other.

A heat treatment apparatus for heat-treating a work inserted into a treatment chamber,
A plurality of heaters for heating the workpiece loaded into the processing chamber are provided at a plurality of locations,
The plurality of heaters include a heater connected to a U-phase voltage line and a neutral line of a three-phase four-wire transformer, a heater connected to a V-phase voltage line and a neutral line, and including a heater connected to the W-phase voltage wire and the neutral wire;
A heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line and a heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line, which are adjacent to each other, are connected to the neutral line. A heat treatment apparatus, characterized in that the heat treatment apparatus is arranged such that the sides are adjacent to each other.

The heater connected to the W-phase voltage line and the neutral line and the heater connected to the U-phase voltage line and the neutral line are both connected at one end of two linear portions at a connecting portion. 6. The heat treatment apparatus according to claim 5, wherein the heaters are U-shaped heaters or W-shaped heaters, and are arranged so that the sides connected to the neutral wire are adjacent to each other.

The inside of the processing chamber is divided into three zones, the door side, the middle side, and the back side,
A heater connected to the U-phase voltage line and neutral line is arranged in one of the door side, middle side, and back side zones,
a heater connected to the V-phase voltage line and the neutral line is arranged in one of the other two zones;
Heaters connected to the W-phase voltage line and the neutral line are arranged in the remaining zones,
At the position where the door-side zone and the middle-side zone are adjacent to each other, the door-side zone heater and the middle-side zone heater that are adjacent to each other are connected to the neutral wire. arranged so that the sides are adjacent to each other,
At the position where the middle zone and the far side zone are adjacent to each other, the heater in the middle zone and the heater in the far side zone, which are adjacent to each other, are connected to the neutral line. The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is arranged so that the sides are adjacent to each other.